大功率LED照明电源的设计及EMC研究.docx

大功率LED照明电源的设计及EMC研究TEA1713半桥谐振转换器将功率因数校正(PFC)、容性形式保护和自适应式死区时间控制等多种功能集成于一体，两种控制器集成后配合更方便，最大程度减少了外部器件数目无需连接控制器接口，为用户解决降低电源谐波问题提供了有效的解决方案。TEA1713具有自启动功能和多种保护功能：如输入过压保护可确保电源对输入电压故障和浪涌的耐受才能；输出过压保护可防止电源在负载忽然断开时可能对其造成的损坏；迟滞热关断功能显著，可确保PCB板的平均温度在所有条件下都处于一定的平安范围3。本设计所采用的拓扑构造具有初级检测和调节输出电流的功能，可以确保该驱动电源的高功率因数和低谐波电流。其中，由于芯片内部已集成了电流检测电路，所以初级侧不再设计外围检测电路，进而降低了元件和功率损耗。其形式为隔离反激并且连续导通，此形式防止了在设计中装备次级光耦反应元件以及次级电流检测传感器，有利的简化了电路设计。3.电路设计3.1反激式变换器电路反激式变换器电路的功率范围可以较好的知足设计要求，具有本钱低、电路简单、可靠性高等优点，其以TEA1713为核心，工作原理为：当功率开关管导通时，电能首先储存在高频变压器的初级绕组上，在开关管关断时才向次级输送电能。值得留意的是怎样解决其效率低的问题，通常选择软开关技术和或者三明治方式绕制变压器的方法。其拓扑构造如图2所示。图2反激式变换器电路在技术指标中，要求本电源输入电压适用于AC85V265V输入的电压范围，电压大且范围可调，还要求有较高的稳流精度，因此不容无视电流谐涉及噪声产生的影响，所以增加了滤波电路。3.2输入滤波输入滤波电路中包括保险丝、压敏电阻、共模电感LF1和LF2和滤波电容。其中，压敏电阻的作用是箝位差模浪涌测试期间可能产生的最大电压，可以较好地防止雷击浪涌冲击；滤波电容中包含X电容和去耦电容，X电容主要用来滤除串模干扰，容量一般为0.01uF-0.47uF；去耦电容能为初级开关电流提供低阻抗通路；二极管整流桥对AC线电压进展整流，该电路可以较好的抑制共模和差模纹波干扰3。另外，为保证功率因数在0.9以上，电容量不宜太大，不然会增大漏电流，影响耐电压测试。3.3反应电路反应控制受误差和温度漂移的影响，偏置绕组电压用来间接地反映输出电压的上下。如光电耦合器的电流传送比Iout/IinI输出/I输入，其会随温度而漂移，也会随着工作时间的增加而逐渐变差。在本设计电路中，用电阻进展误差调整，将偏置电压转换为电流注入至U1的反应(FB)引脚。3.4输出整流由漏感和分布电容引起的高频方波电压在瞬变时会产生尖峰电压或者浪涌电流，进而引起脉冲顶部震荡，由此可能会带来众多不利后果，如峰值电压过高、增加损耗及破坏开关管等，所以要减少漏感和分布电容。另外，降低分布电容还可抑制高频信号对负载的干扰。针对损耗问题，可选择肖特基势垒二极管用以进步效率。由电容进展输出滤波，其总值可使LED纹波电流即是平均值的40%。3.5有源衰减和无源泄放电路对于由可控硅触发不一致而产生调光范围受限和/或者闪烁的不良情况及可控硅导通时浪涌电流产生的严重振荡，通过有源衰减电路及无源泄放电路来解决4。其中，有源衰减电路该电路可以限制可控硅导通时流入电容并对其充电的浪涌电流。无源泄放电路的作用是使输入电流始终大于可控硅的维持电流，防止可控硅在每个导通角度的起始阶段出现开关振荡。对于非调光应用，可以省略这两个电路。